【毕业设计】单片机温度采集显示系统设计

系统软件设计本系统采用作为核心处理器件，把经过现场实时采集到的温度数据，存入的内部数据存储器，并送数码管显示，并与温度的设定值进行比较，然后由单片机输出控制信号去控制外部设备。

进行温度控制程序的设计还应考虑越限报警，当采集到的温度值与温度的设置值进行比较后，若发现当前温度值越限，则产生报警信号。

与硬件电路相关联，本温度控制系统的软件设计主要分为以下几个部分主程序，温度上下限值设定子程序温度读取子程序温度显示子程序串口通信子程序输出控制子程序和报警子程序等。

其中温度上下限值设定子程序完成对温度范围值的设定及数据保存温度读取子程序完成对温度传感器数据的读取，并通过温度显示子程序显示温度值串口通信子程序将采集到的温度数据传送到机，以实现远程监控输出控制子程序根据采集到的温度数据完成对外部设备的控制报警子程序则当采集到的温度数据超过设定的温度上下限值时报警。

整个运行程序，见电子版下面是测温程序段定义引脚为延时函数功能在的晶振条件下调用本函数需要，然后每次计数需复位函数功能完成单总线的复位操作。

复位时间为，因此延时时间为，取。

经过之后检测存在脉冲，因此延时时间为，取。

将线拉低保持返回高电平等待存在脉冲获得存在信号等待时间隙结束返回存在信号，器件存在，无器件位写入函数功能向单总线写入位值将拉低开始写时间隙如果写，返回高电平在时间隙内保持电平值函数每次循环延时，因此字节写入函数功能向单总线写入个字节值位读取函数功能从单总线上读取位信号，所需延时时间为，因此无法调用前面定义的函数，而采用个循环来实现延时。

将拉低开始读时间隙延时返回线上的电平值字节读取函数功能从单总线读取个字节的值返回高电平在时间隙内保持电平值函数每次循环延时，因此字节写入函数功能向单总线写入个字节值位读取函数功能从单总线上读取位信号，所需延时时间为，因此无法调用前面定义的函数，而采用个循环来实现延时。

将拉低开始读时间隙延时返回线上的电平值字节读取函数功能从单总线读取个字节的值读取字节，每次读取个字节然后将其左移读取温度函数功能如果单总线节点上只有个器件则可以直接掉用本函数。

如果节点上有多个器件，为了避免数据冲突，应使用函数来选中特定器件。

注本函数是根据的温度数据格式编写的，若用于，必须根据的温度数据格式作适当修改。

跳过启动温度转换跳过读暂存器输出华氏温度值软件清单四电路仿真使用仿真软件仿真，优点在于此软件为这学期刚刚学的款电子电路软件，使用起来比较熟悉和顺手，且不用花过多的时间在软件学习，缺点在于，此仿真软件对于单片机类实例进行不了仿真，也就相当于没有仿真数据，这样会容易出错，但是刚刚好能够弥补这个缺陷，所以还是选择用来做仿真实验。

电路原理图如下图示我的东西学习邓敏霖电路版的预览图如下图示打印预览图该设计的图见附图完整的图五总结通过此次课程设计，我学到了很多很多新的知识，同时，也加深了对旧知识的了解和认知。

不管是从动手能力还是理论学习上讲，这次课程设计都让我有了定的提高。

首先是对单片机芯片的学习，之前我们学的系列的，前者对于后者来讲，比较先进和高级，而且更加贴近于我们的生活。

鉴于自己对的点认识也没有，所以切只能从头开始学起，从到图书馆找资料到网上查找，从个人奋战到找同学帮助，点滴地，从无到有，在不断的努力之下，我终于也了解到点点单片机芯片的工作原理和功能了接着便是温度传感器的学习，单片机芯片还可以从系列找相似之处，但就完全没有了，不过，还好，现代的应用技术也比较普遍和熟练，所以能找得到比较多的资料区了解和学习。

门比较成熟的技术要掌握起来是比较容易的，只要你有耐心和恒心去学习。

有了初步的构思之后，就要开始着手仿真实验了，虽然软件进行不了单片机芯片的仿真实验，拿不到确切的仿真数据，但是使用软件却也是这次课程设计中必不可少的步骤，因为使用软件可以设计此次课程设计的电路图，这样就可以制作感光板。

使用感光板来做此次实验，能大大地减少花费的时间和精力。

但是制作感光板的过程也是个挑战，它讲究的是耐心和技术，不小心，之前所做的功夫就很有可能被白白的浪费掉。

而且，通过此次制作感光板，我也大大地感受到高新技术的作用，我们不断地对世界对社会对知识进行探索，其目的不就在于让我们生活的世界变得更加的简单方便快捷美好吗成功地制作出感光板后，焊接实物就不是个问题，但是最最困难的还不是制作感光板，而是程序的编写。

本来在上学年中，自己对汇编就学得不怎样好的了，现在到了真真正正地使用到它的时候，就更加感觉到力不从心了，不过，办法总是比困难多的。

虽然使用汇编语言对于我来讲是困难了点，但是我可以选择用语言来编写程序。

可是波未平波又起，工具问题虽然是解决了，但是凭我现有的语言水平编写此次课程设计的程序还是有定的难度的。

我了解到同学中有几个人的语言还是很好的，于是乎，我就鼓起勇气，不断地向他们请教，不懂就问，不懂就找资料，终于，在自己的坚持不懈之下，段段程序终于从我手中完成了，更让我觉得高兴的是，在调试的过程中，虽然也有很多问题，但是都能比较顺利地解决了。

在此次课程设计中，我受益匪浅，尤其是在操作方面。

在感光板的制作过程中实物的焊接过程中，很多细节都是同学提醒和注意的。

跟同学起协作，真的是学到很多东西，不管是合作精神探讨热情，还是学习方法学习态度，同学都给我很大的感触，让我了解到个人努力了付出了，就定会有收获。

最后，是此次课程设计的不足之处。

最最明显的就是没有仿真数据，对于课程设计来讲，没有仿真数据的前提下制作实物其实是个挺冒险的行为。

其次，便是此次课程设计的功能较单，而且是用单片机芯片做的，没能做到创新。

希望自己在以后的学习中，要注意培养自己创新这方面的能力。

实物照片课程设计课程名称微机原理与接口技术课程设计题目名称温度采集显示系统学生学院专业班级学号学生姓名指导教师设计题目温度采集系统二设计任务和要求功能要求温度测量范围。

温度分辨率。

选择合适的温度传感器。

使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。

报警温度不需要保存要求完成的内容系统硬件设计，并用电子软件绘制出原理图，给出流程图，编写并调试程序。

撰写设计报告。

三原理电路图和设计程序方案比较系统总体方案设计总体框架图如图示，软件流程图如图示该温度控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分，结合实际情况，该系统应具备如下功能实时采集温度显示温度串行传送数据控制外设温度超限报警系统硬件设计系统的硬件设计部分主要由以下几部分组成单片机最小系统温度采集模块温度显示模块串行通信模块报警电路方案比较方案采用作为控制核心，以使用最为普遍的器件作模数转换，控制上使用对电阻丝加电使其升温和开动风扇使其降温。

此方案简易可行，器件的价格便宜，但内部没有程序存储器，需要扩展，增加了电路的复杂性，且是位的模数转换，不能满足本题目的精度要求。

方案二采用比较流行的作为电路的控制核心，不但与，指令，管脚完全兼容，而且其片内的程序存储器采用工艺，用户可以用电的方式瞬间擦除改写。

单片机还支持在线编程，用户通过简单的电路连接就可以将电脑里的程序下载到单片机中，减少调试程序时不断拆卸和插入给芯片带来的损坏。

此外单片机有的程序存储器和的数据存储器，不需外部扩展存储芯片，可以降低硬件电路的复杂度。

此方案电路简单并且可以满足题目中的各项要求的精度。

综上分析，我们采用方案二。

图软件流程图仿真总体电路图如图示单元电路设计单片机最小系统设计单片机是整个系统的核心处理器，其负责驱动温度传感器工作温度显示控制外围设备的工作以及与上位机进行通信等工作。

单片机最小系统主要由两块组成，其为晶振起振电路，其二为复位电路，在此，采用按键手动复位，相对来讲，这种复位方式更加方便，更加人性化，不必要切断电源即可对系统进行复位。

简介我的东西学习邓敏霖图图是系列单片机的种，它不但与，指令，管脚完全兼容，而且其片内的程序存储器采用工艺，用户可以用电的方式瞬间擦除改写。

单片机还支持在线编程，用户通过简单的电路连接就可以将电脑里的程序下载到单片机中，减少调试程序时不断拆卸和插入给芯片带来的损坏。

此外单片机有的程序存储器和的数据存储器，不需外部扩展存储芯片，可以降低硬件电路的复杂度。

温度采集模块设计温度传感器是该系统的关键器件，本系统选用的是美国半导体公司生产的数字化温度传感器。

本系统中的口与单片机的口连接，接地，接电源，信号和电源之间的接上个上拉电阻。

简介有三个主要数字部件组成位激光温度传感器非易失性的温度报警触发器和。

支持线总线接口，测量温度范围为，被测温度用符号扩展的位数字量方式串行输出，在范围内，精度为。

采集到的现场温度直接以先进的单总线数据通信方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量，如环境控制设备或过程控制测温类消费电子产品等。

可程序设定位的分辨率，精度可达。

具有内置的，用户设定的分辨率和报警温度都可存储在其中，且掉电后依然存在。

只需根端口线就能与进行通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

与前代产品温度传感器不同，支持的电压范围，使系统设计更灵活方便，而且价格更便宜，体积更小。

如图所示，有三个管脚脚为电源地，脚为数字信号输入输出端，脚为外接供电电源接入端用寄生电源方式时接地。

在外部电源供电方式下，工作电源由引脚接入，此时线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时理论上总线可以挂接任意多个传感器，组成多点测温系统。

在外部供电的方式下，的引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是。

温度显示模块设计根据实际应用情况，该温度显示模块采用七段数码管显示电路，数码管选用共阳极数码管，如图示，以动态方式显示，显示数据由口送出，位控信号由口送出，经进行信号放大，以产生足够大的电流驱动数码管显示。

流程图如图示④串行通信模块设计单片机内部含有个可编程全双工串行通信接口，由引脚来传送串行数据，而由引脚来接收数据。

该接口具有通用异步接收和发送器的全部功能，它不仅能同时进行数据的发送和接收，也可作为个同步移位寄存器使用，可构成双机或者多机通信系统。

报警电路设计本设计